国家标准-》土壤机械组成的测定

国家标准-》土壤机械组成的测定 ICS 13(080，05 B 11 NY 中华人民共和国农业行业标准 土 壤检测 第3部分:土 壤机械组成的测定 Soil Testing 3:Method for of soil Part determination mechanical composition 2006—10一01实施 2006—07—10发布 中华人民共和国农业部发布 1121 3—2006 NY,T 前 言 NY,T 1121《土壤检测》为系列标准，包括以下部分 ——第1部分:土壤样品的采集、处理和贮存——第2部分:土壤pH的测定 ——第3部分:土壤机械组成的测定 ——第4部分:土壤容重的测定 ——第5部分:石灰性土壤阳离子交换量的测定 ——第6部分:土壤有机质的测定 ——第7部分:酸性土壤有效磷的测定 ——第8部分:土壤有效硼的测定 ——第9部分:土壤有效钼的测定 ——第lO部分:土壤总汞的测定 ——第11部分:土壤总砷的测定 ——第12部分:土壤总铬的测定 ——第13部分:土壤交换性钙和镁的测定 ——第14部分:土壤有效硫的测定 ——第15部分:土壤有效硅的测定 ——第16部分:土壤水溶性盐总量的测定 ——第17部分:土壤氯离子含量的测定 ——第18部分:土壤硫酸根离子含量的测定 本部分为NY,T 1121的第3部分。 本部分中的附录为规范性附录。 本部分由中华人民共 和国农业部提出并归口。本部分起草单位:全国农业技术推广服务中心、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、北京 市十壤肥料工作站、安徽省土壤肥料总站。本部分主要起草人:田有国、辛景树、任意、徐爱国、朱莉、张一凡。 NY,T 1121(3—2006 土壤检测 第3部 分:土壤机械组成的测定 本部分适用于各类土壤机械组成1应用范围 的测定。 2测定原理 试样经处理制成悬浮液，根据司笃克斯定律，用特制的甲种土壤比重计于不同时间测定悬液密度的 变化，并根据沉降时间、沉降深度及比重计读数计算出土粒粒径大小及其含量百分数。 3主要仪器设备 3 ， 土壤比重计 刻度范围为0 g,L--60 g,L。 3 2 沉降筒(1 L) 3 洗筛 rruTl。直径6 cm(孔径0(2 3々4 J 带橡皮垫(有孔)的搅拌棒 2J 5 恒温干燥箱 3 6 电热板 3 7 秒表 4试剂 4(1 0 5moi,L六偏磷酸钠溶液 L，其浓度d1,6 称取51(00 g六偏磷酸钠(化学纯)，加水400mL，加热溶解，冷却后用水稀释至1 (NatK'h)^l=0(5 mol,L。 4(2 0 5tool,L草酸钠溶液 mL，加热溶解，冷却后用水稀释至1 L，其浓度c(1, 称取33(509草酸钠(化学纯)，加水700 mol,L。 2Na2Q04)=0(5 4 3 0(5moI,L氢氧化钠溶液 L。称取20(00 g氢氧化钠(化学纯)，加水溶解并稀释至1 5分析步骤 1) 土壤自然含水量的测定方法见附录A。 2) 称样:称取2mitt孔径筛的风干试样50(00 g于500n1L三角瓶中，加水润湿。 rrlL 0(5mol,L偏磷酸钠溶液; 3) 悬液的制备:根据土壤pH加入不同的分散剂(石灰性土壤加60 H1L 0(5 0(5 mol,L氢氧化钠溶液)，再 mL 中性土壤加20 mol,L草酸钠溶液;酸性土壤加40 mLo瓶口放一小漏斗，摇匀后静置2 h，然后放在电热 加水于三角瓶中，使土液体积约为250 板上加热，微沸1 h，在煮沸过程中要经常摇动三角瓶，以防土粒沉积于瓶底结成硬块。 1 NY,T 1121(3—2006 将孔径为0(2 1Tim的洗筛放在漏斗中，再将漏斗放在沉降筒上，待悬液冷却后，通过洗筛将悬液全 L，然后加水至1 L刻度。 部进入沉降筒，直至筛下流出的水清澈为止，但洗水量不能超过1 留在洗筛卜的砂粒用水洗入已知质量的铝盒内，在电热板上蒸干后移人烘箱，于105??2?烘 6 h，冷却后称量(精确至0(01 g)，并计算砂粒含量百分数。 4)测量悬液温度:将温度计插入有水的沉降筒中，并将其与装待测悬液的沉降筒放在?起，记录 水温，即代表悬液的温度。 5)测定悬液密度:将盛有悬液的沉降筒放在温度变化小的平台上，用搅拌棒上下搅动1 rain(k下 各30次，搅拌棒的多孔片不要提出液面)。搅拌时，悬液若产生气泡影响比重计刻度观测时， s,15 s轻轻将比重计垂 町加数滴95,乙醇除去气泡，搅拌完毕后立即开始计时，于读数前10 s、直地放入悬液，并用手略微挟住比重计的玻杆，使之不上下左右晃动，测定开始沉降后30 1 min、2 min时的比重计读数(每次皆以弯月面上缘为准)并记录，取出比重计，放人清水中洗 净备用。 rain、8 min、15 rain、30 h、2 按 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的沉降时间，继续测定4 min及1 h、4 h、8 h、24 h等时间的比重计’ 读数。每次读数前15 S将比重计放人悬液，读数后立即取出比重计，放入清水中洗净备用。 6结果计算 1)土壤自然含水量的计算见附录A。 2)烘干土质量的计算: 000 (t) 烘下上质量，s=试稃百舞蓬蓦鎏娑雾‰×t 3)粗砂粒含量(2(onlrll?D>0(2 2+0mm--O(2一粗砂粒含量舻旦壅盟鼍唏鞯擎幽×100( mm)的计算: (2) 4)0，2mm粒径以下，小于某粒径颗粒的累积含量的计算: 小于某粒 ,出重盐递塾?出重盐刻廑娈且亟蕉垂值!翌廑蕉垂值二佥熬刻量 烘干土样质量 径颗粒含量，,一 ? ???? ???????????-? ??????????-????-?-?????????????- ? ????- ?????????????????? ? ??? ??????? ??(3) 5)士犄直径的计算。0(2“一粒径以下，小于某粒径颗粒的有效直径(D)，可按司笃克斯公式计算: D=?赢睾孙×亭 -州，式中: D——土粒直径，单位为毫米(ram); 矗。——土粒密 度，单位为克每立方厘米(g,cm3); d2——水的密度，单位 为克每立方厘米(g,cm3); L——土粒有效沉降深度，单位 为厘米(cm)(可由图1查得); T——土粒沉降时间，单位为秒 (s); 口——水的黏滞系数，单位为克每厘米每秒(g,cm?s)见 表1; 981——重力加速度，单位为厘米每平方秒(cm詹)。 表1水的黏滞系数(叶 温度，? 目，g,cm。s 珏^度(? w?g,cm。s 。 0(015 7(3 0(014 676 7 s 0(01519 0(014 28 2 NY,T 1121(3—2006 表1(续) 温度，? 目，g,?’ s温度，? 々，g,?‘s 0(013 0(009 88622579 9 0(013 46 23 0(009 358 10 0(013 08 24 0(009 142 11 0(012 71 25 0(008 937 12 0(012 0(008 3626737 13 0(012 03 27 0(008 545 14 0(Oll 7l 28 0(008 360 0(011 4029 15 0(0081鲫 16 ()((111 11 3() 0 008 007 17 0(010 83 31 0 007 840 18 0(010 56 32 0(007 679 19 0(010 30 33 0(007 523 20 ()(()“J(J5 34 0 007 371 0(009 810350 007 21 225 赫 *刨 一 _越 嫩 巅 妞 霸 * 比重汁读数 图1 比重计读数与有效沉降深度关系图 式中的L值可由比重计读数与土粒有效沉降深度关系图(图1)查得。 6)颗粒大小分配曲线的绘制:根据筛分和比重计读数计算出的各粒径数值以及相应土粒累积百 分数，以土粒累积百分数为纵坐标，土粒粒径数值为横坐标，在半对数纸上绘出颗粒大小分配 曲线(图2)。 7)计算各粒级百分数，确定土壤质地。从颗粒大小分配曲线图上查出<2(0 mm、<0(2 mm、< 0(02?m及<0(002 Hh'Tl?D>0(02 rflln各粒径累积百分数，上下两级相减即得到2(0 mm， 0(02mm?D>O(002H1n1、D<0(002 n2rn各粒级的百分含量。 示例:若从颗粒大小分配曲线上查得<2(0、<0(2、<0(02、<0(002 rain各粒径的累计百分数分别为100、93、42和 20，则 3 1 NY,T 121(3—2006 、, , , , , ,,、、、小于某直径之土重卣分数一,一 ??帅????如?伸 : 三鲁罟g。o”og鲁罟 莹 i?蓉琵誊荟?誉苫妻莹誊誊莹荟喜 一 V666dd6 Sd 土粒粒径(mm) 图2颗粒大小分配曲线 黏粒(D<0(002mm)含黾(,=20 20=22 粉(砂)粒(O(02 rnrn?D>0 002mm)含量，,=42 42=51 细砂粒(0(2mm?D>0(02mm)含量，,=93 粗砂 93=7粒(2(0 n?,O(2nma)含最，,=100 0(2mm?D>0 02mm与2(0 rfLrll?D>0(r2加 1即细砂粒与粗砂粒含量之和为砂粒级(2(0 H]ln?D>0(02mm)的 含量，本例?It砂粒级含量为58,。 7精密度 平行测定结果允许绝对相差黏粒级?3,;粉(砂)粒级 ?4,。 8注意事项 a)土粒有效沉降深度(L)的校正。 比重计读数不仅表示悬液密度，而且还表示土粒的沉降深度， 亦即用由悬液表面至比重计浮泡体积 中心距离(L’)来表示土粒的沉降深度。但在实验测定中，当比重计浸入悬液后，使液面升高，由读数 7)并非土粒沉降的实际深度(即土粒有效沉降深 (即悬液表面和比重计相切处)至浮泡体积中心距离(L7)值因比重计形式及读数而不同。因此，在使用比重 度L)。而且，不同比重计的同样读数所代表的(L计前就必须先进行土粒有效沉降深度校正(图3)，求出比重计读数与土粒有效沉降深度的关系。校正 步骤如下。 1)测定比重计浮泡体积:取500mL量筒，倒人约300mI。水，置r恒温室或恒温水槽内，使水 温保持20?，测记量筒水面处的体积刻度(以弯月面下缘为准)。将比重计放人量筒中，使 水面恰达比重计最低刻度处(以弯月面下缘为准)，再测记水面处的量简体积刻度(以弯月面 下缘为准)。两者体积差即为比重计浮泡的体积(,)，连续两次，取其算术平均值作为U 值(mL)。 2)测定比重计浮泡体积中心:在上述20?恒温条件下，调节量筒内水面至某咳4度处，将比重 4 NY,T 1121 3—2006 计放入水中，当液面升起的容积达1,2比重计浮泡体积时。此时水面与浮泡相切(以弯月面 下缘为准)处即为浮泡体积中心线(图3)。将比重计固定于三角架上，用直尺准确量出水面 至比重计最低刻度处的垂直距离(1,2L2)，亦即浮泡体积中心线至最低刻度处的垂直距离。 rm)，并计算量筒横截面积(S):s=1,4;rR2，??3(14。3)测量量筒内径(R)(精确至1 图3土粒沉降深度L校正图 4)用直尺准确量出自比重计最低刻度至玻杆上各刻度的距离(L。)，每距5格量一次并记录。 5)计算土粒有效沉降深度(L) L=L。差=L1+吉(L2一百 Wb)(5) 式中: L——上粒有效沉降深度，单位为厘米(一); L 7——液面至比重计浮泡体积中心的距离，单位为厘米(em); L(——白最低刻度至玻杆上各刻度的距离，单位为厘米(一); 1,2L2——比重计浮泡体积中心至最低刻度的距离，单位为厘米(cm); ?——比重计浮泡体积，单位为立方厘米(cm3); s——量筒横截面积，单位为平方厘米(cm2)。 6)绘制比重计读数与土粒有效沉降深度(L)的关系曲线。用所量出的不同L，值，代人式(5)， 计算出各相应的L值，绘制比重计读数与土粒有效沉降深度(L)的关系曲线(图1)。或将 比重计读数直接列于司笃克斯公式列线图中有效沉降深度L列线的右侧。这样，就不仅可 直接从曲线上把比重计读数换算出土粒有效沉降深度(L)值，而且可应用比重计读数等数 值在司笃克斯公式列线图上查出相应的土粒直径(D)。 b) 比重计刻度及弯月面校正。 比重计在应用前必须校验，此为刻度校正。另外。比重计的读数原以弯月面下缘为准，但在实际操 作中，由于悬液浑浊不清而只能用弯月面上缘读数，所以，弯月面校正实为必要。在校正时(刻度校正和 弯月面校正可合并进行。校正步骤如下: 第一步配制不同浓度的标准溶液:根据甲种比重计刻度及弯月面校正计算例表(表2)第三直行所 000 列数值。准确称取经105?干燥过的氯化钠，配制氯化钠标准系列溶液(表2中第二直行)，定容于1 mL容量瓶中，分别倒入沉降简。配制时液温保持在20?，可在恒温室外或恒温水槽中进行。 第二步测定比重计实际读数:将盛有不同氯化钠标准溶液的各个沉降筒放于恒温室或恒温水槽中， 5 NY,T 1121(3—2006 使液温保持20?，用搅拌棒搅拌筒内 溶液，使其分布均匀。将需要校正的比重计依次放人盛有各标准溶液(从浓度小到大)的沉降筒中，在20?下进行比重计 实际读数(以弯月面上缘为准)的测定，连测两次，取平均值(表2中第五直行)。比重计的理论读数(即 准确读数，见表2中第一直行)和实际平均读数(表2中第五直行)之差，即为刻度及弯月面校正值(表2 中第六直行)。在实际应用中要注意校正值的正负符号，以免弄错。 表2甲种比重计刻度及弯月面校正计算例表 校正时由比重计测20?时比重计的准 20?时标准溶液浓 每升标准溶液中所 刻度及弯月面 读数时温度，? 定的平均读数，g, 需的氯化钠量，g 校正值，g,l。 确读数，g,L 度(g,ml。 O 0 998 232 0 20 0 6 十0 6 5 1(001 349 4 56 20 4 0 +1 0 10 1 004465 8 94209 4+0 6 15 1 13 15 1 1 00758230200 20 1()10 698 17 79 20 20 2 ()2 30 1 013 81522 2025 0025 73 1 016 93l26 2029 5+0 30 5 35 1 020048 31(11 20 34 5 +0 5 f 40 1 023165 35 61 20 39 7 0 3 45 1 026 281 40 32 20 44 4 +0 6 1(029 44(88 503982049 4+O 6 55 1 032 514 49 56 20 54 4 +0 6 60 1 035 631 54 00 20 60 3 ()3 第三步绘制比重计刻度及弯月面校正曲线:根据比重计的实际平均读数和校正值，以比重计的实际 平均读数为横坐标，校正值为纵坐标，在方格坐标纸上绘制成刻度及弯月面校正曲线(图4)。依据此曲 +1 趔 目0辎一1 O 10 20 30 40 50 60 比重计刻度 图4比重计刻度及弯月面校正曲线 线，可对用比重计进行颗粒分析时所测得的各读数进行实际的校正。 c)温度校正。 土壤比重计都是在20?校正的。测定温度改变，会影响比重计的浮泡体积及水的密度，一般根据 表3进行校正。 d)土粒比重校正。 比重计的刻度是以土粒比重为2(65作标准的。土粒比重改变时，可将比重计 读数乘以表4所列校 正值进行校正，如土粒比重差异不大，可忽略不计。 若不考虑比重计的刻度校正，在比重计法中作空白 的分散剂，用蒸馏水加至1 L，与待测样品同条件测测定(即在沉降筒中加入与样品所加相同量 定)，计算时减去空白值，便可免去弯月面校 NY,T 1121(3—2006 正、温度校正和分散剂校正等步骤。 f)土壤颗粒分析的许多繁琐计算及绘图可由微机处理。 g)加入分散剂进行样品分散时，除使用煮沸法分散外，也可采用振荡法、研磨法处理。 表3甲种比重计温度校正表 悬液温度，t‘ 校爪值 悬液温度(? 校止值 悬液温度，? 校正值 6 0,8 5 2 2 18 5 0 4 26 5 +2(2 9 O,9 5 2 1 19 0 0 3 27 0 +2 5 10 0,10 5 —2 0 19 5 0 1 27 5+2 6 28 09 0 0+2 911 1 20 0 011 20 28 5 +3 1 十(J 15 5,12 l 8 5 12(5 I 7 21(1 +0 3 29 0 +3 3 13 0 1 6 21 5 45 29 5 +3 5 +0 13 1 22 550+0 63()0+3 7 14 l 0,14 5422 5十()830 5+3 8 31(0 23 0 十0 9 +4 015 l 02 l 31 +l 5+4 215 5 1 1 23 5 16 0 1 0 24 0 +1 3 32 0 十4(6 16 5 0 9 24 5 十1 5 32 5 +4 9 17 0 0 8 25 0 十1 7 33 0 +5 2 17(5 0 7 25 5 +1 9 33 5 十5 5 +2 1 34 0 十5 8 18 0 0 5 26 0 表4 甲种比重计土粒比重校正值 土粒比重 土粒比重 校LE值 土粒比重 校正值 上粒比重 校正值 校正值 1(()37 1 0(988 2(80 2(506 2(60011 8 2(7090 968 6 2(82 2 52 1(032 2 2(62 1()07 0 2(72 0(984 7 0 964 8 2 84 2 54 1(026 9 2(64 】002 3 2 74 0(980 5 0(9611 1(02[7 2(66 0 9977 2 76 0(976 8 2 86 0 957 5 2 56 3 2(78 0(972 5 2_88 0 954 0 2(68 2(58 1(016 60 993 7 NY,T 1121(3—2006 附录A (规范性附 录) 土壤自然含水量的 测定 A(1应用范围 本方法适用于除有机土(含有机质200 g,kg以上的土壤)和含大量石膏土壤以外的各类土壤的水 分含量测定。 A 2方法提要 土壤样品在恒温干燥箱中以105??2?烘至恒量，由土壤质量变化计 算土壤含水量。 A(3主要仪器设备 1)天平:感量0(01 g。 2)电热恒温干燥箱。 3)铝盒。 4)干燥器:内盛变色硅胶或无水氯化钙。 A(4分析步骤 取空铝盒编号后放人105?恒温干燥箱中烘2 h，移人干燥器冷却约20 min，于天平称量，精确至 0(01 g(”o)。取待测试样约109平铺于铝盒中，称量，精确至0(01 g(m1)。将盒盖倾斜放在铝盒上，置于已预热至105??2?的恒温干燥箱中烘6h,8 h(一般样品烘干6h，含水较多，质地黏重样品需烘8 min,30 min称量，精确至0(Ol g(m2)。每一样品应进行 h)，取出，将盒盖盖严，移人干燥器中冷却20 两份平行测定。 A(5结果计算 000 (1)水分(分析基),g,k92署}焉×1 000 (2) 水分(干基),g ,kg=i’,,n赢l--rrt2×l 式中: mo——烘干空铝盒质量，单位为克(g); m1— —烘干前铝盒加试样质量，单位为克(g); m2— —烘干后铝盒加试样质量，单位为克(g)。 平行 测定结果以算术平均值表示，保留整数。 A(6精密度 平行测定结果允许绝对相差:水分含量<50 g,kg，允许绝对相差?2 g,kg;水分含量50-150 g,kg 允许绝对相差?3 g,kg;水分含量>150 g,kg，允许绝对相差?7 g,kg。 A(7注意事项 1)干燥器内的干燥剂无水氯化钙或变色硅胶要经常更换或处理。 8 NY,T 1121(3—2006 2)严格控制恒温条件，温度过高，土壤有机质易碳化逸失。 3)按分析步骤的条件一般试样烘6 h可烘至恒量。 4)称量的精确度应根据要求而定，如果测定要求达到3位有效数字，称量应精确到0(001 g。 9